K8S高可用集群奇数节点的实现

随着云计算和容器化技术的不断发展,Kubernetes(简称K8S)已成为容器编排和管理的主流平台。在生产环境中,要确保K8S集群的高可用性,通常会部署一个由奇数个节点组成的高可用集群。本文将向刚入行的小白介绍如何实现K8S高可用集群奇数节点,并提供相应的代码示例。

整体流程如下:

| 步骤 | 操作 |
| ---- | ---- |
| 1. | 准备奇数台主机,最佳情况下3台或5台 |
| 2. | 安装和配置K8S主节点(Master) |
| 3. | 安装和配置K8S从节点(Worker) |
| 4. | 搭建ETCD集群 |
| 5. | 部署并配置负载均衡器 |
| 6. | 验证集群的高可用性 |

下面是每个步骤需要做的操作和相应的代码示例:

步骤1:准备奇数台主机,最佳情况下3台或5台

在部署K8S高可用集群之前,需要准备一组奇数台主机,最佳情况下3台或5台。这些主机可以是物理机或虚拟机,至少具备2个CPU和4GB内存。

步骤2:安装和配置K8S主节点(Master)

在其中一台主机上安装和配置K8S主节点(Master)。以下是安装过程的代码示例:

```
# 安装Kubeadm、Kubelet和Kubectl
$ sudo apt-get update && sudo apt-get install -y apt-transport-https curl
$ curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
$ echo "deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl

# 初始化K8S主节点
$ sudo kubeadm init --pod-network-cidr=192.168.0.0/16

# 设置Kubectl配置文件
$ mkdir -p $HOME/.kube
$ sudo cp -i /etc/kubernetes/admin.conf $HOME/.kube/config
$ sudo chown $(id -u):$(id -g) $HOME/.kube/config

# 安装网络插件(这里以Flannel为例)
$ kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/coreos/flannel/master/Documentation/kube-flannel.yml
```

步骤3:安装和配置K8S从节点(Worker)

在其他主机上安装和配置K8S从节点(Worker),将其加入到K8S主节点组成的集群。以下是安装过程的代码示例:

```
# 安装Kubeadm、Kubelet和Kubectl
$ sudo apt-get update && sudo apt-get install -y apt-transport-https curl
$ curl -s https://packages.cloud.google.com/apt/doc/apt-key.gpg | sudo apt-key add -
$ echo "deb https://apt.kubernetes.io/ kubernetes-xenial main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/kubernetes.list
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install -y kubelet kubeadm kubectl

# 加入K8S主节点组成的集群
$ sudo kubeadm join : --token --discovery-token-ca-cert-hash
```

步骤4:搭建ETCD集群

ETCD是K8S集群中用于存储集群状态和元数据的分布式键值存储。在高可用集群中,我们需要搭建一个ETCD集群来保证数据的可靠性和一致性。以下是使用`etcdadm`工具搭建ETCD集群的代码示例:

```
# 安装etcdadm
$ curl -LO https://git.io/etcdadm
$ chmod +x etcdadm
$ sudo mv etcdadm /usr/local/bin/

# 使用etcdadm搭建ETCD集群
$ sudo etcdadm init --size

# 将ETCD集群的配置导入到K8S主节点中
$ sudo etcdctl --endpoints=https://:2379,https://:2379,https://:2379 snapshot status
$ sudo etcdctl --endpoints=https://:2379,https://:2379,https://:2379 snapshot restore
$ sudo mv /var/lib/etcd/member/snap/db /etcd/snapshot/data/db

# 启动ETCD集群
$ sudo systemctl start etcd
```

步骤5:部署并配置负载均衡器

为了实现K8S集群的负载均衡和高可用性,我们需部署一个负载均衡器,并将K8S主节点的服务映射到负载均衡器的IP地址上。以下是使用`nginx`作为负载均衡器的代码示例:

```
# 安装nginx
$ sudo apt-get update && sudo apt-get install -y nginx

# 配置K8S主节点服务的反向代理
$ sudo nano /etc/nginx/nginx.conf
# 在http块中添加以下配置
http {
upstream kubernetes {
server :;
server :;
server :;
}

server {
listen 80;
server_name ;

location / {
proxy_pass http://kubernetes;
proxy_set_header Host $host;
}
}
}

# 重启nginx
$ sudo systemctl restart nginx
```

步骤6:验证集群的高可用性

完成以上步骤后,我们需要验证K8S集群的高可用性,确保集群中的Master节点能够正确故障转移和容错。以下是验证过程的代码示例:

```
# 在K8S主节点上标记一个节点为不可调度
$ kubectl cordon

# 执行一些测试任务,验证K8S主节点是否自动故障转移
$ kubectl run nginx --image=nginx
$ kubectl scale deploy nginx --replicas=5
$ kubectl get pods -o wide

# 恢复对K8S主节点的调度
$ kubectl uncordon
```

以上就是实现K8S高可用集群奇数节点的详细步骤及相应的代码示例。通过阅读本文,希望刚入行的小白能够理解如何搭建和配置K8S高可用集群,并在实践中掌握关键步骤的操作。希望本文对您有所帮助!